Номер 4, страница 64 - гдз по химии 10 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

4. Способностью спиртов образовывать водородные связи между молекулами объясняется

1) понижение их растворимости в воде

2) увеличение температуры кипения

3) уменьшение температуры кипения

4) появление окраски вещества

Решение

Водородная связь — это вид межмолекулярного взаимодействия, возникающий между атомом водорода, который ковалентно связан с сильноэлектроотрицательным атомом (в спиртах это кислород), и другим электроотрицательным атомом. В молекулах спиртов ($R-OH$) есть гидроксильная группа, в которой связь $O-H$ сильно поляризована. На атоме кислорода возникает частичный отрицательный заряд ($ \delta- $), а на атоме водорода — частичный положительный ($ \delta+ $).

Благодаря этому между молекулами спирта образуются водородные связи, где положительно заряженный атом водорода одной молекулы притягивается к отрицательно заряженному атому кислорода другой молекулы ($...R-O^{\delta-} - H^{\delta+} \cdots O^{\delta-}(H^{\delta+})-R...$). Эти связи являются дополнительными и более прочными по сравнению с обычными ван-дер-ваальсовыми силами, что значительно влияет на физические свойства спиртов.

Рассмотрим, как наличие водородных связей влияет на свойства, указанные в вариантах ответа:

1) понижение их растворимости в воде

Это утверждение неверно. Молекулы воды ($H_2O$) также способны образовывать между собой водородные связи. Способность спиртов формировать водородные связи не только между своими молекулами, но и с молекулами воды, наоборот, увеличивает их растворимость. Особенно хорошо это проявляется у спиртов с небольшой молекулярной массой (метанол, этанол).

2) увеличение температуры кипения

Это утверждение верно. Температура кипения — это показатель, характеризующий энергию, которую необходимо сообщить молекулам для преодоления сил межмолекулярного притяжения и перехода в газообразное состояние. Поскольку водородные связи являются сильным типом межмолекулярного взаимодействия, для их разрыва требуется значительное количество энергии. В результате спирты имеют аномально высокие температуры кипения по сравнению с соединениями со схожей молекулярной массой, которые не образуют водородных связей (например, алканы или простые эфиры).

3) уменьшение температуры кипения

Это утверждение неверно. Водородные связи усиливают межмолекулярное притяжение, что приводит к повышению, а не понижению температуры кипения.

4) появление окраски вещества

Это утверждение неверно. Окраска вещества определяется его способностью поглощать свет в видимой части спектра, что зависит от электронной структуры молекулы (наличия сопряженных двойных связей, ароматических систем и т. д.). Водородные связи — это межмолекулярные силы, и они не влияют на электронные переходы, ответственные за цвет вещества.

Ответ: 2